En la producción y el procesamiento mediante corte por láser de fibra, la elección de los gases auxiliares varía significativamente según el material. Los distintos espesores de corte también requieren diferentes presiones y especificaciones de gas. En términos de costo, el oxígeno (O₂) utilizado para cortar acero al carbono es relativamente económico, mientras que el consumo de nitrógeno (N₂) para cortar acero inoxidable es considerable. Cuanto más duro sea el acero inoxidable, mayor será el volumen y la pureza de N₂ requeridos, lo que conlleva un aumento de los costos.
Gases principales utilizados en máquinas de corte por láser:
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Gas láser(Gas utilizado dentro del resonador láser para generar el haz láser).
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Aire comprimido (normalmente se utiliza para proteger la trayectoria del láser; algunos fabricantes también lo utilizan para generar gases de protección).
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Gas auxiliar/de proceso (gas expulsado por la boquilla del soplete de corte).
Oxígeno en el corte de acero al carbono:
El oxígeno (con una pureza generalmente superior al 99,5 %) se utiliza para el corte láser de acero al carbono. Sus funciones principales son favorecer la combustión exotérmica y eliminar la escoria fundida. La presión requerida varía según el fabricante del equipo y depende en gran medida del tipo y tamaño de la boquilla, así como del espesor del material. La presión típica oscila entre 0,3 y 0,8 MPa, mientras que la sección de la antorcha suele estar entre 0,02 y 0,05 MPa. Los caudales son significativos; por ejemplo, el corte de acero al carbono de 22 mm puede requerir hasta 10 m³/h de oxígeno (que también sirve para proteger la antorcha de doble capa).
Nitrógeno en el corte de acero inoxidable:
El nitrógeno se utiliza para cortar acero inoxidable con el fin de prevenir la oxidación y eliminar la escoria. Requiere una pureza muy alta (especialmente para acero inoxidable de más de 8 mm, que suele requerir ≥99,999 %) y alta presión, normalmente superior a 1 MPa. Para espesores superiores a 12 mm o hasta 25 mm, los requisitos de presión aumentan a 2 MPa o más. Los caudales son considerables y varían según el tipo de soplete; por ejemplo, cortar acero inoxidable de 12 mm puede requerir unos 150 m³/h, mientras que para 3 mm puede necesitar menos de 50 m³/h.
El argón en la soldadura láser:
El argón se utiliza en los procesos de soldadura láser. Se inyecta a través de una boquilla a una presión específica sobre la superficie de la pieza. Muchos se preguntan por qué se usa argón. A continuación, los expertos técnicos de Shen Yuejia Gas explican las razones clave para su uso en la soldadura láser:
Razón 1: Protege la lente de enfoque de la contaminación.
El argón protege la lente de enfoque del equipo de soldadura láser de la contaminación por vapor de metal y salpicaduras de líquido.gotas. Esta protección es especialmente importante en la soldadura de alta potencia, donde los eyectos son más intensos.
Razón 2: Dispersa eficazmente el blindaje de plasma en soldadura de alta potencia.
El vapor metálico absorbe la energía del láser y se ioniza formando una nube de plasma. El argón circundante, al calentarse, también puede ionizarse. Un exceso de plasma puede absorber y dispersar el haz láser, reduciendo la energía que llega a la pieza. Este plasma, al actuar como fuente de energía secundaria en la superficie, puede disminuir la profundidad de la soldadura y ensanchar el baño de fusión. El argón, con su alta energía de ionización, aumenta la tasa de recombinación de electrones e iones mediante colisiones de tres cuerpos, reduciendo así la densidad del plasma. Su bajo peso atómico favorece una mayor frecuencia de colisiones y una recombinación más rápida, sin contribuir significativamente a la formación del plasma en sí.
Razón 3: Evita la oxidación de la pieza de trabajo durante la soldadura.
La soldadura láser generalmente requiere protección con gas. Configurar el proceso para usar argón sincronizado con el láser previene la oxidación durante el funcionamiento continuo. Si bien la protección con gas inerte protege el baño de fusión, y algunos materiales pueden no requerirla si la oxidación no es un problema, gases como el helio, el argón o el nitrógeno se utilizan comúnmente en la mayoría de las aplicaciones para garantizar que la pieza de trabajo permanezca libre de oxidación durante la soldadura.
Fecha de publicación: 15 de diciembre de 2025